wifi無線模塊樂鑫國內代理商matter中thread邊界路由器,在此前的幾篇文章中,我們從多個方面介紹了 Matter 協議。今天,讓我們回到 Matter 的一個基礎特性:基于 IP 網絡。Matter 是基于互聯網協議 (Internet Protocol, IP) 定義的通用應用層。因此,無論底層采用何種 IP 網絡協議,wifi無線模塊樂鑫國內代理商Matter 應用層都能夠保證設備間的互操作性。在即將發布的一版 Matter 協議中,它將首先支持以太網、Wi-Fi 和 Thread 網絡協議。
Matter 的協議層結構
以太網和 Wi-Fi 都是眾所周知的網絡協議,而 Thread 則是一個比較新的概念。
簡單來說,Thread 是一套基于 IPv6 的低功耗 mesh 網絡協議,常用于物聯網產品。Thread 協議是基于 IEEE 802.15.4 技術,因此 Thread 網絡中的設備無法直接與 Wi-Fi 或以太網設備通信。為了使 Thread 設備與其他網絡中的設備互聯,我們需要在 Matter 的拓撲結構中增加一個特殊設備:Thread 邊界路由器。
Matter 拓撲結構
在本地網絡中實現設備的端到端通信是 wifi無線模塊樂鑫國內代理商Matter 的關鍵特點之一。它支持設備跨以太網、Wi-Fi 和 Thread 網絡進行通信。例如,一個 Thread Matter 開關可以控制一個 Wi-Fi Matter 燈泡;同理,一個 Wi-Fi Matter 開關也可以控制一個 Thread Matter 燈泡,而且這些過程均無需借助手機 App、云或其他特別操作。
接下來,我們將通過一個由 Thread 邊界路由器連接 Wi-Fi 和 Thread 設備的例子,介紹 Thread 邊界路由器如何支持 Matter 協議中的 (a) 雙向連接和 (b) 服務發現功能。
雙向連接
Thread 邊界路由器負責在 Wi-Fi 和 Thread 網絡之間轉發 IP 幀。與網關/橋接設備不同的是,wifi無線模塊樂鑫國內代理商Thread 邊界路由器僅需專注于處理 IP 層的通信,而無需考慮應用層的數據內容,或處理應用層交互。
Thread 網絡的單播尋址有三個作用域:
?Link-Local:僅用于單跳通信
?Mesh-Local:用于本地 Thread 網絡內的通信
?Global:用于與 Thread 網絡之外的設備通信
Thread 邊界路由器為其所在 Thread 網絡配置 OMR (Off-Mesh Routable) Prefix,每個 Thread 設備相應添加一個 OMR 地址作為全局單播地址。Thread 邊界路由器通過向 Wi-Fi 網絡發送包含 IPv6 Route Information Option (RIO) 的 Router Advertisement (RA) 數據幀,來宣布此 OMR Prefix 可抵達 Thread 網絡。
同理,wifi無線模塊樂鑫國內代理商Thread 邊界路由器也會通知 Thread 網絡設備,通往 Wi-Fi 網絡的路由信息。這個過程中,路由信息是通過 Thread Network Data 在 Thread 網絡中傳播,而非使用 IPv6 Neighbor Discovery 協議。
Thread 邊界路由器的雙向連接
此時,Thread 和 Wi-Fi 網絡中的設備都已經知道可以通過 Thread 邊界路由器轉發, 并通往對方網絡的路由信息。
服務發現Matter 采用標準的基于 DNS 的服務發現 (DNS-Based Service Discovery, DNS-SD) 協議,進行服務廣播和發現。在 Wi-Fi 和以太網絡中,DNS-SD 協議使用多播 DNS (mDNS) 方式。
然而,多播和廣播在 Thread 等低功耗 mesh 網絡中的效率并不高。因此 Thread 特別引入了服務注冊協議 (Service Registry Protocol, SRP),通過單播進行服務發現。
Thread 邊界路由器的服務發現
通常情況下,Thread 邊界路由器充當 SRP 服務器和代理 (Advertising Proxy):Thread 設備向 Thread 邊界路由器注冊自己的服務,接著 Thread 邊界路由器通過多播 DNS 向 Wi-Fi 網絡廣播所有 Thread 設備的服務信息。
Thread 邊界路由器還實現了 DNS-SD 發現代理 (Discovery Proxy),這樣 Thread 設備也可以發現 Wi-Fi 網絡中的服務。
wifi無線模塊樂鑫國內代理商Thread 邊界路由器解決方案
樂鑫自 Matter 發起之初就積極加入并開發 Matter 項目,現已能夠為用戶提供全功能的 Matter 協議解決方案,包括使用 Wi-Fi/Thread 連接的 Matter 終端設備,以及使用樂鑫 SoC 組合搭建的 Thread 邊界路由器/Zigbee 橋接設備。
Thread 邊界路由器示例和 SDK 現已對用戶開放。本示例中,用戶需要通過 UART 或 SPI 將一顆 Wi-Fi 芯片和一顆 802.15.4 芯片相連。
樂鑫 Thread 邊界路由器解決方案
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本文是樂鑫 Matter 系列文章的第五篇,敬請期待后續的更多內容。